Stack de seguridad de distribución de claves cuánticas ópticas inalámbricas integradas

Un consorcio de investigación ha demostrado un stack de seguridad cuántica óptica inalámbrica integrada que combina la distribución de claves cuánticas de variables continuas y discretas en espacio libre con la tecnología light fidelity. Este sistema permite la distribución inalámbrica y cuántica segura de claves a través de enlaces de línea de visión para infraestructuras civiles críticas, incluyendo la conectividad marítima, la aviación y el automotive data ecosystem.

Integración cuántica óptica híbrida y separación espectral
La arquitectura técnica integra múltiples tecnologías ópticas inalámbricas en un entorno compartido de espacio libre para eliminar la dependencia de las redes de fibra dedicadas. El sistema opera de forma simultánea mediante el uso de una separación de longitud de onda precisa y filtrado óptico. La distribución de claves cuánticas de variables continuas se ejecuta a mil quinientos cincuenta nanómetros, mientras que la distribución de claves cuánticas de variables discretas opera a ochocientos diez nanómetros. Al mismo tiempo, el sistema light fidelity funciona dentro del rango de ochocientos cincuenta a novecientos cuarenta nanómetros. Esta isolación espectral permite que el canal clásico de comunicación de datos y ambos canales cuánticos coexistan sin degradación mutua de la señal, garantizando un transporte seguro de datos a lo largo de toda la digital supply chain.

Control de alineación e integración del flujo de trabajo operativo
Se logra una simplificación significativa en la arquitectura de comunicación al enrutar los datos de posprocesamiento de la distribución de claves cuánticas directamente a través del enlace de light fidelity. Esto elimina la necesidad de un canal de comunicación clásico secundario y dedicado, confiando en su lugar en la conexión de light fidelity como el único medio para el intercambio de datos clásicos. Para mantener la alineación óptica a través de distancias en espacio libre, el sistema incorpora un subsistema especializado de apuntamiento, adquisición y seguimiento. Esta unidad de seguimiento aprovecha las capacidades de identificación y localización de extremos del sistema light fidelity, el cual proporciona un bucle de retroalimentación continua para establecer y preservar la alineación óptica requerida para los canales cuánticos.

Distribución de responsabilidades dentro del consorcio
El desarrollo fue ejecutado por un consorcio colaborativo compuesto por seis socios especializados. KEEQuant gestionó la coordinación general del proyecto, la distribución de claves cuánticas de variables continuas y la integración de la gestión de claves. El Instituto Fraunhofer de Microsistemas Fotónicos IPMS diseñó el hardware de los transmisores y receptores ópticos, la mecánica de apuntamiento y la integración de light fidelity, basándose en quince años de experiencia en ingeniería optoelectrónica. El Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión IOF proporcionó los componentes de distribución de claves cuánticas de variables discretas. La integración de los sistemas de gestión y monitorización de redes fue desarrollada por Infosim, mientras que TELCO TECH se encargó de la integración del cifrado, y BESCom gestionó la transición de los casos de uso y la difusión técnica.




Contexto adicional: Esta sección describe las especificaciones técnicas y el análisis comparativo de la competencia no incluidos en el anuncio original del producto
La transición de la distribución de claves cuánticas basada en fibra a enlaces ópticos de espacio libre representa una evolución crítica en las aplicaciones de seguridad móvil y las topologías de red flexibles. Las redes cuánticas tradicionales dependen de una infraestructura dedicada de fibra oscura, lo que implica altos costes de despliegue y limita la transmisión segura a extremos físicos fijos. Al combinar métodos de variables continuas y discretas con light fidelity, este enfoque inalámbrico híbrido aborda el cuello de botella crítico de la movilidad de los extremos y el rápido despliegue en las comunicaciones modernas.

En comparación con la seguridad inalámbrica estándar basada en radiofrecuencia, la comunicación óptica inalámbrica a través de light fidelity ofrece ventajas de seguridad física inherentes. Las señales de radio están sujetas a interceptación, escucha ilegal e interferencias electrónicas fuera del perímetro seguro. Por el contrario, las señales ópticas de línea de visión se confinan a un haz físico estrecho, lo que significa que cualquier intento de interceptar o bloquear la transmisión interrumpe físicamente el enlace y alerta inmediatamente a los sistemas de monitorización de la red. Además, light fidelity evita las regulaciones de asignación de frecuencias y los problemas de interferencias de radio típicos de los entornos industriales o corporativos masificados.

En el panorama competitivo de las comunicaciones cuánticas en espacio libre, la mayoría de los sistemas existentes operan exclusivamente utilizando protocolos de variables discretas o de variables continuas. Los sistemas de variables discretas destacan a distancias más largas, pero normalmente requieren detectores de fotón único complejos que son sensibles al ruido de la luz ambiental. Los sistemas de variables continuas utilizan componentes estándar de telecomunicaciones a mil quinientos cincuenta nanómetros y ofrecen una mayor tolerancia a la interferencia de la luz diurna, aunque requieren un procesamiento de señales digitales sofisticado. La integración de ambas modalidades en un único conjunto óptico, guiado por un marco compartido de apuntamiento y seguimiento, posiciona a esta tecnología como una solución altamente versátil capaz de adaptarse a diversos requisitos atmosféricos y operativos.

Editado por Maria Brueva, editora de Induportals – adaptado por IA.

www.ipms.fraunhofer.com